土壤环境监测技术浅析

　　一、土壤污染及其特性

　　土壤污染物包括：○1无机物（重金属、酸、盐、碱等）；○2有机农药（杀虫剂、除莠剂等）；○3有机废弃物（生物可以降解和生物难以降解的有机废物）；○4化学肥料；○5污泥、矿渣和粉煤灰；○6放射性物质；○7寄生虫、病原菌和病毒。近半个世纪以来，我国农业生产中使用的农药、化肥，城市周边、工矿区、交通线附近的As、Cd、Pb、Hg等重金属污染，已使土地不堪重负。

　　土壤污染的特点是：隐蔽性和滞后性，土壤污染比空气污染、水体污染更加隐蔽；区域性，比较集中在某一范围；不可逆性、累积性和难恢复性，通常情况下，不具备和水体相同的自净能力，某些污染在不断积累，重金属、POPs等一旦进入土壤，会长期存在，不断积累。如六六六和滴滴涕在我国已经禁用20多年，至今在土壤和农作物中仍有很高的检出率和检出浓度。

　　二、土壤污染的危害

　　（1）加剧土地资源的短缺。中国人均耕地面积0.10hm2，仅相当于世界水平的1/4，一些地区甚至低于联合国粮农组织提出的人均0.05hm2的最低保证线。据推测，中国国土面积的一半有不同程度的污染，其中耕地重金属污染程度为12%，国土酸雨污染程度为29%。有资料显示，目前中国受Cd、As、Cr、Pb等重金属污染的耕地面积近2000万hm2，占耕地总面积的1/6。20世纪90年代，据农业部门调查，在中国人均耕地面积日趋减少的同时，全国受污染农田面积已达0.1亿hm2。

　　（2）导致农作物减产或污染。仅以土壤重金属污染为例，全国每年因重金属污染导致粮食减产1000多万t，被污染的粮食多达1200万t，合计经济损失至少200亿元。江西省某县44%的耕地受到重金属污染，并形成670hm2的“镉米”区。

　　（3）导致农产品出口受阻。在东部经济快速发展地区的土壤中已检出60余种有机污染物，其中近1/3属于生物难降解的持久性微量有毒有害有机物。土壤污染对中国农产品的出口已造成严重影响。2003年前5个月，辽宁省玉米出口较去年同期下降56.5%，蔬菜出口下降9.6%，其原因均为污染物超标。

　　（4）直接或间接影响人体健康。研究表明，土壤和粮食污染与一些地区某些疾病发病率之间有明显的关系。由粮食含镉量超标导致的“痛痛病”症状已开始出现，一些污灌区居民肝脾肿大，癌症发病率比对照区高十几倍。

　　三、土壤环境质量监测技术

　　以基本说清土壤环境质量状况、实现土壤环境质量科学监管、保障农产品安全为目标，我们要不断探索新技术新方法、完善土壤环境质量监测技术体系，为土壤环境管理提供技术支撑。

　　1.监测点位

　　按照《国家环境监测“十二五”规划》中“在全国开展土壤环境质量标准项目和特征污染物的监测，有条件的逐步开展固体废物、危险废物和污染场地监测”的要求，在土壤污染调查的基础上，坚持科学性、代表性、可比性、连续性的布点原则，重点选择基本农田、蔬菜和果树基地、饮用水源地、重污染企业周边以及规模化畜禽养殖场周边等区域确定国家监测点位，5年为一个周期，以地市行政区域为基本采样单元，设定约2.5万个监测点位。另对重要敏感区和土壤污染高风险区进行加密跟踪监测，对土壤污染进行环境风险评价。

　　2.采样和制样方法

　　采样：样品采集前首先记录点位坐标，拍摄数码照片，然后在采样点采集0～20cm表层土壤。根据污染物迁移情况也可以采集剖面样品。采样过程中，注意认真填写采样记录并存档。

　　风干：在风干室将土样放置于风干盘中，除去土壤中混杂的砖瓦石块、石灰结核，根茎动植物残体等，摊成2～3cm的薄层，经常翻动，置阴凉处自然风干。

　　粗磨并分样：粗磨后过2.0mm筛的样品用四分法弃取、称重，保留3份样品，其中1份为国家样品库样品（2mm）；另1份为省级样品库样品（2mm）；剩余样品称重，继续研磨过1.0mm尼龙筛后分成两份。

　　细磨并分样：用玛瑙球磨机或手工研磨到土样全部通过孔径0.25mm的尼龙筛，四分法弃取，保留足够量的土样、称重、装瓶备分析用（0.25mm）；剩余样品继续研磨至全部通过孔径0.15mm的尼龙筛，装瓶备用（0.15mm）。

　　新鲜样品的制备：为分析测定挥发性和半挥发性有机项目，应采集新鲜土样，土样采集后应始终在低于4℃暗处冷藏，并在7天之内进行前处理，40天之内完成分析。

　　3.监测项目、频次与方法（见表1）。监测项目方法依据

　　4.建立土壤监测数据库

　　过去，在长期的科学研究实践中，通过观测、考察、试验、计算等多种途径产生和积累了大量具有重要科学价值和实用意义的科学数据和资料，但由于管理手段落后，无法充分发挥这些宝贵信息资源的作用。上世纪60年代发展起来的数据库技术，为有效管理和开发应用科学数据创造了有利条件，同时，也成为科研工作的基础设施之一，并将成为未来科学研究必不可缺少的资源。